高瓦斯礦井綜合瓦斯抽采技術(shù)

陳海豐

摘 要：我國(guó)的經(jīng)濟(jì)在不斷地發(fā)展，在經(jīng)濟(jì)發(fā)展的過(guò)程中，高瓦斯礦井綜合瓦斯抽采技術(shù)越來(lái)越受到人們的關(guān)注，由于采煤范圍的逐漸增加，因此高瓦斯礦井的危險(xiǎn)性逐漸的增加，煤礦事故的發(fā)生率較高，而且十分的嚴(yán)重。本文就是對(duì)高瓦斯礦井綜合瓦斯抽采技術(shù)進(jìn)行分析，為相關(guān)的研究提供借鑒。

關(guān)鍵詞：高瓦斯礦井；鉆孔；瓦斯抽采技術(shù)

高瓦斯抽采鉆孔技術(shù)主要就是指在抽采的上鄰近層，因?yàn)殚_(kāi)采所出現(xiàn)的瓦斯而使用的一種鉆孔技術(shù)，隨著開(kāi)采的強(qiáng)度不斷的加大，煤炭開(kāi)采深度的不斷加深，礦井的瓦斯量就會(huì)逐漸的增加，因此必須要重視高瓦斯礦井綜合瓦斯抽采技術(shù)，使得我國(guó)的煤礦開(kāi)采更加的安全。

1 鉆孔預(yù)抽采瓦斯技術(shù)

1.1 鉆孔層位

高危瓦斯抽采鉆孔施工技術(shù)主要就是指在采空區(qū)、裂隙帶和沒(méi)有經(jīng)過(guò)開(kāi)采的地區(qū)的鄰近層進(jìn)行瓦斯抽取的一種技術(shù)。裂隙帶的中下部有著比較充分的裂隙，這一區(qū)域也是瓦斯的主要集中區(qū)域，而且為了最大限度的提高瓦斯抽取的效果，在鉆孔的過(guò)程中，就必須要選擇穩(wěn)定的巖層，只有巖層穩(wěn)定，瓦斯抽取的效果才能夠得到有效的保證。在鉆孔的過(guò)程中，要想使得鉆孔的效果是最佳的，那么就必須要確定后期的鉆孔和成孔的完整性，而且鉆孔布置層位在選擇的過(guò)程中，一定要充分的根據(jù)整個(gè)有效區(qū)內(nèi)的巖層的性質(zhì)來(lái)就行布置，提高成孔的效率，使得鉆孔的位置能夠深入到比較穩(wěn)定的巖層中。

1.2 鉆孔參數(shù)

鉆孔參數(shù)要想得到科學(xué)的確定，那么就需要明確地層的條件，只有地層的條件是良好的，才能夠進(jìn)行瓦斯的抽采，對(duì)于抽采的方法并不是一層不變的，需要根據(jù)實(shí)際的情況來(lái)進(jìn)行相應(yīng)的更改，而且在抽取的過(guò)程中，必須要增加抽取的面積。在分析的過(guò)程中，如果發(fā)現(xiàn)了煤礦的地層是比較復(fù)雜的，那么就難以開(kāi)展鉆孔施工，并且在施工的過(guò)程中，也要按照實(shí)際的參數(shù)來(lái)進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整，在一般的情況下，也必須要按照實(shí)際的情況來(lái)對(duì)抽采效果和鉆孔的直徑進(jìn)行明確，這兩者之間是呈現(xiàn)正相關(guān)的，而且在實(shí)際施工的過(guò)程中，也不能夠忽視掉抽放的成本和抽放的周期，一定要考慮到企業(yè)的實(shí)際需要，如果無(wú)法滿足企業(yè)的實(shí)際需要，那么在施工的過(guò)程中，就極有可能會(huì)導(dǎo)致資金鏈發(fā)生一定的斷裂，而且在施工的過(guò)程中，必須要因地制宜的進(jìn)行選擇，保證鉆孔的直徑是滿足鉆孔參數(shù)的要求的。

1.3 鉆孔的布置形式

鉆孔在布置的過(guò)程中，需要以傾斜寬度為200m、走向長(zhǎng)度是1000m的工作面為具體的實(shí)例，使得頂板巖石有著一定的完整性和成孔性，在鉆孔的過(guò)程中，還要充分的考慮到整個(gè)鉆孔設(shè)計(jì)中的深度要求，鉆孔的深度必須要在800-100之間，從回風(fēng)港道外向著頂板D的方向來(lái)進(jìn)行順抽放港的設(shè)置，這樣整個(gè)工作面就能夠從中點(diǎn)向著整個(gè)采面的方向進(jìn)行鉆孔，除此之外，也會(huì)受到礦井的通風(fēng)壓的影響，在這樣的情況下，就可以保證鉆孔在布置的過(guò)程中，在密度或者是直徑上滿足相應(yīng)的要求，在此基礎(chǔ)上，還需要順著風(fēng)港道來(lái)進(jìn)行鉆窩的設(shè)置，每一個(gè)鉆窩在設(shè)置的過(guò)程中，鉆孔都必須要朝著回采面的主方向來(lái)進(jìn)行分布，這時(shí)就會(huì)出現(xiàn)小扇形狀，從回風(fēng)側(cè)工作面的覆蓋層度來(lái)看，也不能夠小于其中的一半，必須要充分的保證鉆孔在進(jìn)行瓦斯的抽放中滿足抽放周期和抽放量的基本要求。

2 具體的應(yīng)用

2.1 礦井的概況

某煤礦主要是以灰白砂巖、泥巖、灰黑色砂紙泥巖和三層石灰?guī)r構(gòu)成，而且礦井的煤層主要就是高變質(zhì)的煤層，也就是指無(wú)煙煤，在這樣的情況下，煤礦的礦井內(nèi)就有著較高的瓦斯含量。其中13號(hào)煤礦在開(kāi)采的過(guò)程中面臨的主要問(wèn)題就是如何解決瓦斯含量嚴(yán)重超標(biāo)的問(wèn)題，在這一層瓦斯的超標(biāo)現(xiàn)象比較嚴(yán)重，可以說(shuō)這一問(wèn)題是解決的重點(diǎn)。

2.2 13號(hào)煤層的抽采技術(shù)

2.2.1 本煤層瓦斯抽采技術(shù)

進(jìn)風(fēng)港順層抽放鉆孔技術(shù)在使用的的過(guò)程中，開(kāi)孔的高度主要與港道的主要底板有著0.7-1.3m，而且兩個(gè)孔之間的間距也存在著0.8-1.2m之間的距離，鉆孔的傾角也是需要根據(jù)具體的煤層傾角分段來(lái)確定的，而且孔徑是94mm，孔深是100m，根據(jù)這一標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行設(shè)置，從13109切巷至停采線共布置鉆孔1261個(gè)。2）回風(fēng)巷順層抽放鉆孔。開(kāi)孔高度距離巷道底板0.7～1.3m；兩孔間距0.8～1.2m；鉆孔傾角根據(jù)煤層傾角分段確定；孔深100m；孔徑94mm。按此標(biāo)準(zhǔn)在回風(fēng)巷采幫布置單層順層鉆孔，從13109切巷至停采線共布置鉆孔1224個(gè)。3）內(nèi)錯(cuò)尾巷順層抽放鉆孔。開(kāi)孔高度距離巷道底板0.7～1.3m；兩孔間距0.8～1.2m；鉆孔方位角垂直尾巷中心線向進(jìn)風(fēng)巷方向施工鉆孔；鉆孔傾角根據(jù)煤層傾角分段確定；孔深100m；孔徑94mm。

13109綜放面抽放系統(tǒng)具體設(shè)計(jì)如下：（1）抽放管路的布置要堅(jiān)持統(tǒng)籌兼顧的原則，進(jìn)風(fēng)巷順層鉆孔采用施工專門的抽放管路，最大可能地提高瓦斯抽放的效率；而內(nèi)錯(cuò)尾巷則是通過(guò)與回風(fēng)巷順層鉆孔共用一條抽放管路的方式進(jìn)行瓦斯抽放，這樣可有效避免內(nèi)錯(cuò)尾巷鉆孔布置較少的弊端。（2）由于瓦斯抽放泵功率因素的限制，回采過(guò)程中無(wú)法做到面面俱到，只集中對(duì)進(jìn)風(fēng)巷和回風(fēng)巷，另外包括內(nèi)錯(cuò)尾巷的瓦斯鉆孔進(jìn)行抽放，有力地保證了主要巷道的瓦斯抽放效果。

2.2.2 鄰近層抽采技術(shù)

（1）走向高抽巷的布置。13109綜放面走向高抽巷沿9號(hào)煤頂板布置，設(shè)計(jì)長(zhǎng)度為1194m，主要是用于抽放13109綜放面回采時(shí)的鄰近層瓦斯。（2）后偽高抽巷的布置。13109后偽高抽巷從13109切巷（回風(fēng)側(cè)）落山幫開(kāi)口，按216°方位角以14°上坡施工15m（平距）停掘。（3）工藝巷預(yù)裂爆破。工藝巷的布置。在內(nèi)錯(cuò)尾巷距切眼外幫17.5m處的巷道右?guī)臀恢茫?16°方位角以20°上坡掘進(jìn)15m（平距）找見(jiàn)12號(hào)煤層頂板，沿12號(hào)煤層頂板向前施工85m（平距）后再沿走向往15109切巷掘進(jìn)，與15109切巷貫通后停掘，工藝巷為矩形斷面，凈寬1.8m，毛寬2.0m，凈高1.8m，毛高2.0m。

2.3 抽放效果

總體來(lái)說(shuō)，該煤層的瓦斯抽采取得了良好的效果，當(dāng)然這離不開(kāi)設(shè)計(jì)制定的正確科學(xué)的綜合瓦斯抽采技術(shù)方案，該煤層主要是存在本煤層、鄰近層和上隅角的瓦斯超限問(wèn)題，針對(duì)這個(gè)問(wèn)題，結(jié)合煤層的具體情況采取了本煤層、鄰近層抽采和內(nèi)錯(cuò)尾巷風(fēng)排瓦斯相結(jié)合的抽采措施，并積極運(yùn)用順層鉆孔和預(yù)裂爆破等技術(shù)，使得高瓦斯煤層的瓦斯抽采工作取得了很大的進(jìn)步。

3 結(jié)論

經(jīng)過(guò)對(duì)鉆孔抽采實(shí)踐的數(shù)據(jù)總結(jié)發(fā)現(xiàn)：利用鉆孔技術(shù)進(jìn)行瓦斯抽采，其抽出率高達(dá)約75%，剩下的25%進(jìn)入了回風(fēng)巷。當(dāng)下，眾多礦井選擇的都是鉆孔預(yù)抽采瓦斯技術(shù)，這也證明了此技術(shù)的使用確實(shí)能夠大大改善作業(yè)環(huán)境，進(jìn)而保證生產(chǎn)安全。總之鉆孔預(yù)抽采瓦斯技術(shù)可以稱得上是治理瓦斯的最佳技術(shù)，其未來(lái)的發(fā)展前景也是非常不錯(cuò)的。

參考文獻(xiàn)

[1]孫國(guó)強(qiáng)，田王健.高瓦斯礦井工作面礦壓顯現(xiàn)與瓦斯涌出關(guān)系的研究[J].內(nèi)蒙古煤炭經(jīng)濟(jì)，2013（10）：33.

[2]孫玉奇.高瓦斯礦井工作面通風(fēng)管理研究[J].科技創(chuàng)業(yè)家，2013（5）：109-110.

[3]張永軍.高瓦斯礦井瓦斯防治技術(shù)研究[J].科技情報(bào)開(kāi)發(fā)與經(jīng)濟(jì)，2012（8）：67-68.